鮑文博等

摘要：為了研究復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下地震能量的分配與耗散機(jī)制，基于能量平衡原理和PERFORM 3D軟件對鋼筋混凝土框架-剪力墻高層結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了動(dòng)力彈塑性能量時(shí)程分析，得到了框剪高層結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下地震能量的輸入、分布及耗散規(guī)律；考察了地震動(dòng)特性對鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)地震能量輸入及分配的影響，確定了地震耗能占輸入能的比例時(shí)程；分析了結(jié)構(gòu)阻尼比和結(jié)構(gòu)延性對框剪高層結(jié)構(gòu)地震輸入能、阻尼耗能和滯回耗能及其耗能比例的影響規(guī)律，確定了阻尼比對滯回耗能和延性比對阻尼耗能的交互影響；研究了框剪高層結(jié)構(gòu)地震滯回耗能沿結(jié)構(gòu)豎向分布和沿橫向構(gòu)件內(nèi)部分配的規(guī)律，確定了豎向剛度分布對結(jié)構(gòu)地震滯回耗能的影響；揭示了鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)地震輸入能量及其分布規(guī)律。所得結(jié)論可為基于能量平衡原理的抗震設(shè)計(jì)理論在復(fù)雜鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際工程中的運(yùn)用提供參考。

關(guān)鍵詞：能量平衡原理；地震能量分布；耗能機(jī)制；鋼筋混凝土；框剪結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TU973.31文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

基于能量平衡原理的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論把地震作用看作是對結(jié)構(gòu)的一種能量輸入與結(jié)構(gòu)對能量吸收的過程加以研究，前者為能量對結(jié)構(gòu)的作用而后者為結(jié)構(gòu)在能量作用下的能量效應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的能量效應(yīng)不大于結(jié)構(gòu)吸能的極限值時(shí)認(rèn)為結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)倒塌。在地震作用下，結(jié)構(gòu)的能量平衡方程為[1]

ED+EH+EE=EI（1）

式中：EI為地震輸入能量；ED為系統(tǒng)的阻尼耗能；EH為累積滯回耗能，只有結(jié)構(gòu)的形變進(jìn)入塑形階段以后才會(huì)出現(xiàn)；EE為結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性振動(dòng)能量，包含系統(tǒng)的動(dòng)能和彈性應(yīng)變能。

對于有阻尼抗震系統(tǒng)，在小震作用下除震動(dòng)初期外一般EE遠(yuǎn)小于ED，在大震作用下EE通常遠(yuǎn)小于ED或EH[1-2]，所以在強(qiáng)震分析中忽略EE一般不會(huì)引起太大的誤差。

現(xiàn)行的單一指標(biāo)設(shè)計(jì)方法采用承載力或最大位移反應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震破壞評(píng)估和抗震設(shè)計(jì)，不能很好地反映地震動(dòng)特性及累積耗能等對結(jié)構(gòu)破壞的影響，難以對許多震害現(xiàn)象作出全面的解釋?；谀芰科胶獾慕ㄖY(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論全面地反映了地震作用對給定結(jié)構(gòu)的影響和特定結(jié)構(gòu)在給定地震動(dòng)下的抗震能力，更好地揭示了建筑結(jié)構(gòu)的抗震本質(zhì)或機(jī)理[1-3]。

基于能量平衡的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[4-5]自20世紀(jì)50年代提出以來，很多學(xué)者對其進(jìn)行了大量的研究，Akiyama[6]和徐培蓁等[7]進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，提出了基于能量抗震設(shè)計(jì)的思路和方法，并應(yīng)用于日本《基于能量抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》。Fajfar等[8-9]在地震輸入能、系統(tǒng)累積滯回耗能和結(jié)構(gòu)變形的抗震設(shè)計(jì)方法等方面進(jìn)行了大量研究，提出RC結(jié)構(gòu)的N2設(shè)計(jì)方法。Akbas等[10-11]基于性能設(shè)計(jì)，開發(fā)了評(píng)價(jià)框架結(jié)構(gòu)所需抗震能量的程序，提出了鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的能量方法。Benavent-Climent[12]基于試驗(yàn)研究提出地震往復(fù)作用引起損傷的能量量化模式，實(shí)現(xiàn)了地震的損害評(píng)估。Leelataviwat等[13]將基于能量原理推廣應(yīng)用于多自由度系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)抗震評(píng)估。近些年中國學(xué)者也進(jìn)行了大量研究工作，在基于能量抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論研究[2，14-16]和工程應(yīng)用研究[1，7，16]等方面做了大量工作，取得了重大進(jìn)展。由于問題的復(fù)雜性，使得目前基于能量原理的抗震研究尚有一定的局限性，特別是在復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)如混合結(jié)構(gòu)體系、剛度非均勻分布高層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和分析方面還有很大的差距。

本文基于能量抗震設(shè)計(jì)理論，以1個(gè)15層鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為案例，利用抗震設(shè)計(jì)非線性軟件PERFORM 3D進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震能量彈塑性分析。研究在強(qiáng)震作用下復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)地震能量的輸入、分配與耗散機(jī)制，以及地震動(dòng)特性對于地震總能量及各分能量的影響趨勢；分析結(jié)構(gòu)阻尼比和結(jié)構(gòu)延性等結(jié)構(gòu)特性對框剪高層結(jié)構(gòu)地震輸入能、阻尼耗能和滯回耗能及其耗能所占比例的影響規(guī)律，確定了阻尼比對滯回耗能和延性比對阻尼耗能的交互影響；討論框剪高層結(jié)構(gòu)地震累積滯回耗能沿結(jié)構(gòu)豎向分布和沿橫向內(nèi)部構(gòu)件分配的規(guī)律，明確豎向剛度分布對結(jié)構(gòu)地震滯回耗能的影響規(guī)律。

1結(jié)構(gòu)分析模型及輸入地震動(dòng)

1.1結(jié)構(gòu)分析模型

基于中國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，利用ETABS程序設(shè)計(jì)了1個(gè)15層鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)底層高度為4.5 m，其他層高度為3.3 m，第1層柱子的截面尺寸為750 mm×750 mm，第2～15層柱子的截面尺寸為700 mm×700 mm；6.3 m跨梁截面尺寸為250 mm×700 mm；6.0 m跨梁截面尺寸為250 mm×600 mm；2.7 m跨梁截面尺寸為250 mm×400 mm；剪力墻厚度均為350 mm。主筋為HRB335，所有連梁和框架梁采用C30混凝土，第1～7層框架柱和剪力墻均采用C35混凝土，第8～15層框架柱和剪力墻采用C30混凝土。研究對象所處建筑場地的設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.1g（g為重力加速度），設(shè)計(jì)地震分組為二組，場地類別為Ⅱ類。底層柱和地面按固接處理，僅考察y方向地震作用（x和y方向如圖1中坐標(biāo)系所示），15層鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)平面如圖1所示，梁和柱的配筋情況見表1。

本文在使用PERFORM 3D進(jìn)行有限元分析時(shí)，采用纖維模型來模擬框架結(jié)構(gòu)的梁、柱和墻單元，即分別采用梁纖維截面、柱纖維截面和墻纖維截面來定義框架梁、框架柱和剪力墻截面，采用梁單元和板殼單元來分別模擬連梁和樓板結(jié)構(gòu)。鋼筋和混凝土本構(gòu)關(guān)系參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）的相關(guān)規(guī)定取值，鋼筋采用二折線本構(gòu)關(guān)系，混凝土采用三折線本構(gòu)關(guān)系。分析采用Rayleigh阻尼，通過結(jié)構(gòu)阻尼比（本文取0.05）及20%和90%的彈性第1周期來計(jì)算Rayleigh阻尼的比例系數(shù)。分析中均考慮重力的荷載-位移（P-Δ）效應(yīng)。

1.2輸入地震動(dòng)的選取

地震動(dòng)是頻帶較寬的非平穩(wěn)隨機(jī)過程，受震源性質(zhì)、震中距和場地條件等諸多因素的影響，因此選用不同的地震動(dòng)輸入往往導(dǎo)致時(shí)程分析結(jié)果相差很大。盡管研究時(shí)應(yīng)盡量考慮不同地震動(dòng)特性的影響，但過大的離散不利于分析。本文按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）第5.1.2條相關(guān)規(guī)定，在場地和地震動(dòng)強(qiáng)度統(tǒng)一的前提下選擇用于時(shí)程分析的地震動(dòng)。依據(jù)這一原則，選用8條天然地震記錄和2條人工波作為輸入地震動(dòng)，具體參數(shù)如表2所示。由于主要研究高層鋼混框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在大震作用下的累積塑性變形能的分布規(guī)律，分析時(shí)地震動(dòng)的強(qiáng)度統(tǒng)一按照7度罕遇地震考慮，將所有地震波的峰值加速度調(diào)整到220 cm·s-2，10條地震波的持時(shí)分布在10～60 s內(nèi)，無特殊說明時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比均取為0.05。

2地震動(dòng)輸入及地震能分布

震害理論與實(shí)踐表明，地震動(dòng)特性對于結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及其表現(xiàn)具有重要影響。為了研究地震動(dòng)特性對于復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，基于非線性抗震分析系統(tǒng)PERFORM 3D，以選擇的10條地震動(dòng)記錄為輸入，對上述建立的鋼筋混凝土框架-剪力墻高層結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析，得到了復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)在7度罕遇地震作用下的非線性能量時(shí)程。

圖2為15層框剪結(jié)構(gòu)模型在上述地震動(dòng)作用下得到的動(dòng)力彈塑性能量時(shí)程分析結(jié)果，分別為框剪結(jié)構(gòu)總的地震輸入能時(shí)程、地震滯回耗能時(shí)程、地震阻尼耗能時(shí)程以及地震滯回耗能占總耗能的比例時(shí)程，揭示了框剪結(jié)構(gòu)總體的地震能量分布情況。在不同地震動(dòng)作用下，各部分地震能的變化規(guī)律接近。地震初期，滯回耗能為0而阻尼耗能很小，表明結(jié)構(gòu)此時(shí)速度小且無塑性形變，地震輸入能主要由結(jié)構(gòu)的動(dòng)能和彈性應(yīng)變能構(gòu)成；之后隨著地震作用的繼續(xù)，地震能量進(jìn)入持續(xù)增長期，地震輸入能隨滯回耗能和阻尼耗能的增加而迅速增加，結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)塑性變形，耗能在地震輸入能中占的比例越來越大；地震進(jìn)行到一定程度之后，滯回耗能和阻尼耗能趨于定值而幾乎不再增加，此時(shí)耗能在地震輸入能中占的比例達(dá)到最大值，表明結(jié)構(gòu)的耗能能力達(dá)到飽和。以上是從地震輸入能量角度觀察到的3個(gè)階段，即地震輸入能在框剪結(jié)構(gòu)中的出現(xiàn)、增長和飽和，也反映了地震持時(shí)的影響。阻尼耗能和滯回耗能占總輸入能的比例增長迅速，前期受彈性地震能交替變化的影響而出現(xiàn)較大波動(dòng)，隨著滯回耗能的增加，總地震耗能占總地震輸入能的比例趨于穩(wěn)定，很快逼近100%。同時(shí)，由能量時(shí)程曲線看到，盡管峰值加速度相同，但不同地震波的能量時(shí)程差別明顯，說明地震動(dòng)頻譜等特性對地震能有顯著影響。

3結(jié)構(gòu)特性對地震耗能的影響

結(jié)構(gòu)阻尼和結(jié)構(gòu)延性是框剪結(jié)構(gòu)2個(gè)典型的結(jié)構(gòu)特性和重要綜合指標(biāo)，對于結(jié)構(gòu)耗能和抗震性能具有重要作用。以下討論結(jié)構(gòu)阻尼和結(jié)構(gòu)延性對混凝土框剪高層結(jié)構(gòu)地震能量輸入及其耗散的影響。

3.1阻尼比的影響

基于上述框剪結(jié)構(gòu)模型，分別取結(jié)構(gòu)阻尼比ξ為0，0.02，0.05，0.1，0.15，0.2，采用上述地震動(dòng)分別進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，得到不同地震波作用下框剪結(jié)構(gòu)在地震結(jié)束后地震耗能的分布情況，如圖3所示。

阻尼比對框剪結(jié)構(gòu)總的地震輸入能影響如圖3（a）所示，大多地震波下的地震輸入能曲線變化平緩，說明一般情況下阻尼比對框剪結(jié)構(gòu)地震輸入能的影響有限。阻尼比對框剪結(jié)構(gòu)阻尼耗能的影響如圖3（b）所示，不同地震波下的阻尼耗能曲線變化明顯，說明阻尼比對框剪結(jié)構(gòu)阻尼耗能的影響顯著。

分析顯示，框剪結(jié)構(gòu)在各種地震動(dòng)作用下的阻尼耗能均隨阻尼比增加而增加，限于篇幅僅給出在EL-EW波下的阻尼耗能時(shí)程曲線，如圖3（c）所示，在其他地震動(dòng)作用下的阻尼耗能也有類似的時(shí)程規(guī)律。為了研究阻尼耗能在地震過程中的分配機(jī)制，分析了阻尼耗能在整個(gè)地震過程中占地震輸入能量的比例時(shí)程，圖3（d）給出了在EL-EW波下的阻尼耗能占輸入能的比例時(shí)程，在其他地震波作用下阻尼耗能比例時(shí)程隨阻尼比的變化規(guī)律相似?？梢?，不同地震波對應(yīng)的阻尼耗能比例隨著阻尼比增加而增加，當(dāng)阻尼比增加到20%時(shí)，阻尼耗能將占到輸入能量的90%左右。在整個(gè)地震過程中，每個(gè)阻尼比下的阻尼耗能占輸入能量比例在大多時(shí)程上的比例相近，如圖3（d）所示。

3.2延性比的影響

延性是結(jié)構(gòu)在大變形下消耗地震能量的能力，是重要的結(jié)構(gòu)性能。結(jié)構(gòu)的延性有多種表達(dá)方式，為了反映結(jié)構(gòu)的總體延性對框剪結(jié)構(gòu)地震能量的影響，本文采用頂點(diǎn)側(cè)移延性比μ，并通過靜力彈塑性分析加以確定。靜力彈塑性分析中均采用倒三角水平加載模式，基于目標(biāo)位移法獲取Pushover曲線，將基底剪力與頂點(diǎn)位移關(guān)系曲線轉(zhuǎn)換為二折線模式并通過Demand分頁求取性能點(diǎn)。在上述框剪結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)的調(diào)整獲得不同的延性比。框剪結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05，采用上述地震動(dòng)分別進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，得到不同延性比框剪結(jié)構(gòu)在上述10個(gè)地震動(dòng)作用下的地震總輸入能及其滯回耗能分布規(guī)律，如圖4所示。

由圖4（a），（b）的分析結(jié)果可見，結(jié)構(gòu)延性比對框剪結(jié)構(gòu)總的地震輸入能和滯回耗能影響顯著，后者隨前者增加而穩(wěn)定增加，說明框剪結(jié)構(gòu)的地震耗能性能對結(jié)構(gòu)延性比敏感。

由圖4（b）還可見，不同地震動(dòng)下的滯回耗能均隨延性比增加而顯著增加。圖4（c）給出了不同延性比的框剪結(jié)構(gòu)在EL-EW波作用下的滯回耗能時(shí)程，其他地震動(dòng)下的阻尼耗能也有類似的時(shí)程規(guī)律。圖4（d）考察了框剪結(jié)構(gòu)滯回耗能在整個(gè)地震過程中的分配機(jī)制，μ=1時(shí)結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，滯回耗能為0；當(dāng)μ>1時(shí)，滯回耗能占地震輸入能量的比例有一較大突變，之后該比例的增加幅度隨著延性比增大而逐漸減?。划?dāng)μ=5時(shí)該框剪結(jié)構(gòu)的滯回耗能將占到總輸入能的50%左右。

3.3阻尼比和延性比的交互影響

以上討論了框剪結(jié)構(gòu)在地震過程中阻尼比對阻尼耗能和結(jié)構(gòu)延性對滯回耗能的影響。事實(shí)上，阻尼比對滯回耗能和結(jié)構(gòu)延性對阻尼耗能也有顯著影響。圖5給出了在上述地震動(dòng)作用下框剪結(jié)構(gòu)的總滯回耗能隨阻尼比的變化規(guī)律和總阻尼耗能隨延性比的變化規(guī)律。分析表明，框剪結(jié)構(gòu)的總滯回耗能隨阻尼比的增加而減少，而框剪結(jié)構(gòu)的總阻尼耗能卻隨延性比的增加而增加。4地震滯回耗能及其分配規(guī)律

地震滯回耗能能力是框剪結(jié)構(gòu)耗散地震能的重要性能，也是評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)地震損傷的重要指標(biāo)。因此，了解地震過程中地震滯回耗能在框剪結(jié)構(gòu)中的分布規(guī)律，對于分析結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度設(shè)計(jì)的均衡性并發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)從而指導(dǎo)或優(yōu)化設(shè)計(jì)均有重要意義。為此，本文以上述15層RC框剪結(jié)構(gòu)為分析模型（阻尼比取為0.05），并以上述地震動(dòng)為時(shí)程輸入，研究了高層鋼混框剪結(jié)構(gòu)在7度罕遇地震作用下地震滯回耗能沿結(jié)構(gòu)豎向和橫向的分布規(guī)律。

4.1滯回耗能沿框剪結(jié)構(gòu)豎向的分配

對于高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地震滯回耗能沿豎向的分布是不均勻的。力墻結(jié)構(gòu)分析模型在7度罕遇地震作用下各層滯回耗能的分布情況。由圖6可見，在各類地震動(dòng)下框剪結(jié)構(gòu)的滯回耗能豎向均呈現(xiàn)“下大上小”的分布規(guī)律。在正常設(shè)計(jì)情況下，底部幾層會(huì)占據(jù)相當(dāng)大比例的地震滯回耗能。該15層框剪結(jié)構(gòu)底部累積滯回耗能所占比例較大，底部3層占總耗能的44%～50%；底層耗能集中，不同地震動(dòng)對應(yīng)的滯回耗能達(dá)到了總滯回耗能的32%～39%；第2層及第2層以上各層的滯回耗能比較均衡，第2層平均耗能在10%左右，第3層平均耗能在7%左右，其余各層占到總滯回耗能的3.5%～5%，可見上部各層耗能分布合理。

4.2滯回耗能在框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分配

在豎向分布規(guī)律確定的前提下，每層滯回耗能沿橫向的分布主要取決于所在層的連梁、剪力墻、框架梁和柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件。圖7為框剪結(jié)構(gòu)連梁、剪力墻、框架梁和柱構(gòu)件滯回耗能的分布情況，各類構(gòu)件滯回耗能與整個(gè)體系總滯回耗能的比值反映各部分滯回耗能占總耗能的比例。由圖7的計(jì)算結(jié)果可見，在上述10個(gè)地震動(dòng)作用下每層各部分構(gòu)件的滯回耗能占結(jié)構(gòu)總耗能的比例均衡，連梁為40%～48%，剪力墻為15%～24%，框架柱為4%～15%，框架梁為27%～32%。從結(jié)構(gòu)耗能大小可以看到，連梁和剪力墻耗能占總耗能的55%～72%，框架耗能占31%～47%，體現(xiàn)了剪力墻與連梁體系為第1道防線和框架體系為第2道防線的“兩道設(shè)防”抗震設(shè)計(jì)思想。應(yīng)當(dāng)注意，連梁構(gòu)件雖然占總結(jié)構(gòu)的體積比例不大，但滯回耗能占到總耗能的40%以上，連梁在罕遇地震作用下這種高強(qiáng)的地震能耗散能力應(yīng)引起足夠的重視。

4.3滯回耗能在有薄弱層的框剪結(jié)構(gòu)中的分配

結(jié)構(gòu)沿豎向的布置方案對其抗震性能有很大影響，為此中國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對此都有著嚴(yán)格要求。

為了研究側(cè)向剛度不利分布的影響，本文中僅在上述15層鋼混框剪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上把第2層所有框架柱的尺寸由原來的700 mm×700 mm調(diào)整為550 mm×550 mm且配筋量減半，其余設(shè)計(jì)參數(shù)不變。盡管對于框剪結(jié)構(gòu)僅僅調(diào)整柱子的截面及配筋量對于結(jié)構(gòu)的層間彈性側(cè)移剛度影響不大，但在大震作用下結(jié)構(gòu)一旦進(jìn)入彈塑性變形階段后會(huì)由于結(jié)構(gòu)剛度重分布而導(dǎo)致第2層耗能急劇增加，出現(xiàn)累積滯回耗能顯著集中現(xiàn)象。從耗能角度看，彈性側(cè)移剛度削弱不多的第2層已經(jīng)變?yōu)樵摻Y(jié)構(gòu)的薄弱層，反映了地震累積滯回耗能對于豎向剛度變化的敏感性。圖8給出了在上述10個(gè)地震動(dòng)作用下，框剪結(jié)構(gòu)每層滯回耗能占總滯回耗能的比例。由圖8可見，在第2層為薄弱層的情況下，滯回耗能占總耗能的比例沿框剪結(jié)構(gòu)豎向分布規(guī)律發(fā)生顯著變化，滯回耗能在底層大幅減小，在薄弱層急劇增加而在其他層變化不大。總體上，框剪結(jié)構(gòu)連梁的耗能平均水平略有減小，框架梁和框架柱的耗能比例基本未變，但薄弱層剪力墻滯回耗能大幅增加使結(jié)構(gòu)總剪力墻滯回耗能占總滯回耗能的比例由原來的15%～24%增加到21%～30%，如圖8（b）所示。由圖8（a）的計(jì)算結(jié)果可見，滯回耗能在薄弱層出現(xiàn)集中現(xiàn)象，占總滯回耗能的比例由原來的10%～12.5%增加到31%～41%，說明薄弱層的剪力墻和柱子形成了大量的塑性鉸。這種結(jié)構(gòu)耗能集中在某一層而形成薄弱層，對結(jié)構(gòu)抗震非常不利，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)避免。

5結(jié)語

（1）高層鋼混框剪結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)作用下的地震輸入能及其分量受地震動(dòng)特性影響較大，但在不同地震動(dòng)作用下的變化規(guī)律趨于一致。

（2）阻尼比和延性比對鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)的耗能規(guī)律有重要影響。地震阻尼耗能及其占輸入能量的比例均隨阻尼比增加而增加，地震滯回耗能及其占輸入能量的比例均隨結(jié)構(gòu)延性比增加而增加，框剪結(jié)構(gòu)的總滯回耗能隨阻尼比的增加而減少，總阻尼耗能隨延性比的增加而增加。

（3）鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)的地震累積滯回耗能在結(jié)構(gòu)內(nèi)部分布不均勻。地震累積滯回耗能沿框剪結(jié)構(gòu)豎向分布呈“下大上小”的分布規(guī)律，底層占總滯回耗能的比例較高；沿框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件分配的比例取決于剪力墻和框架結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)造，在本文分析采用的鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)中，剪力墻滯回耗能占總耗能的60%左右，框架滯回耗能占總耗能的30%左右，連梁總滯回耗能占到40%以上。

（4）地震累積滯回耗能對于豎向剛度變化敏感，當(dāng)鋼混框剪高層結(jié)構(gòu)豎向剛度分布不均時(shí)，累積滯回耗能占總輸入能的比例沿結(jié)構(gòu)豎向分布規(guī)律將發(fā)生顯著變化。在薄弱層出現(xiàn)滯回耗能集中現(xiàn)象，剪力墻或柱子會(huì)形成大量的塑性鉸，設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)避免。

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